Vad är Flip Chip-teknik?

Flip chip-teknik är ett sätt att ansluta olika typer av elektroniska komponenter direkt genom att använda ledande lödbulor i stället för ledningar. Äldre teknologier använde chips som måste monteras uppåt och ledningar användes för att ansluta dem till externa kretsar. Flip-chipsteknologi ersätter trådbindningsteknologier och gör att integrerade kretschips och mikroelektromekaniska system kan kopplas direkt till externa kretsar genom ledande stötar på chipets yta. Det kallas också en direkt chipfäste eller kontrollerad kollapschipanslutning (C4) och blir mycket populär eftersom den minskar förpackningsstorleken, är mer hållbar och erbjuder bättre prestanda.

Denna typ av mikroelektronisk enhet kallas flip chip-teknik eftersom det kräver att chipet ska vändas över och placeras med vänd nedåt på den externa kretsen den behöver ansluta till. Chipet har lödbultar på lämpliga anslutningsfläckar, och det justeras sedan på ett sådant sätt att dessa fläckar möter motsvarande anslutningar på den externa kretsen. Lodd appliceras på kontaktpunkten och anslutningen är klar. Det används främst för att ansluta halvledaranordningar, men elektroniska komponenter som detektoruppsättningar och passiva filter ansluts också till flip chip-teknik. Det används också för att fästa chips på bärare och andra underlag.

Flip chip-teknologin introducerades av IBM i början av 1960-talet och har blivit mer populär bland varje år som går och integreras i många vanliga enheter som mobiltelefoner, smartkort, elektroniska klockor och bilkomponenter. Det erbjuder många fördelar, såsom eliminering av bindningstrådar, som minskar mängden kartong som behövs med upp till 95 procent, vilket gör att chipets totala storlek blir mindre. Närvaron av en direktanslutning via lödning ökar prestandahastigheten för de elektriska enheterna, och det tillåter också en större grad av anslutning eftersom fler anslutningar kan monteras i ett mindre område. Flip chip-tekniken sänker inte bara de totala kostnaderna under automatiserad produktion av sammankopplade kretsar, det är också ganska hållbart och kan överleva mycket hårt bruk.

Några av nackdelarna med att använda flipchips inkluderar nödvändigheten av att ha riktigt platta ytor för att flisen ska monteras på externa kretsar; detta är svårt att ordna i alla situationer. De lämnar sig inte heller till manuell installation eftersom anslutningarna görs genom lödning av två ytor. Eliminering av ledningar innebär att de inte lätt kan bytas ut om det finns problem. Värme blir också en viktig fråga eftersom de lödda punkterna är ganska styva. Om chipet expanderar på grund av värme, måste motsvarande anslutningar också utformas för att termiskt expandera i samma grad, annars bryts anslutningarna mellan dem.